MAN0963-­11-­EN  

XL4  OCS  
Datasheet  for  HE-­XC1E0,  HE-­XC1E2,  HE-­XC1E3,  HE-­XC1E4,  HE-­XC1E5,   HEXC1E6  
HEXT251C100,  HEXT251C112,  HEXT251C113,  HEXT251C114,  HEXT251C115,   HEXT251C116  
 
1.   Specifications  
 
General  Specifications   Control  &  Logic  Specifications  
Required  Power   95  mA  @  24  VDC   Advanced  Ladder  Logic  
(Steady  state)   Control  Language  Support   Full  IEC  1131-­3  Languages  
190  mA  @  12  VDC  
Required  Power   2A  for  <1  ms  @  24  VDC   Logic  Program  Size   1MB,  maximum  
(Inrush)   DC  Switched   &  Logic  Scan  Rate   0.013mS/K  
Online  Programming   Supported  in  Advanced  Ladder  
Primary  Power  Range   10  –  30  VDC    
Changes  
Relative  Humidity   5  to  95%  Non-­condensing   Digital  Inputs   2048  
Clock  Accuracy   +/-­  20  ppm  maximum  at  25° C  (+/-­  1  min/month)   I/O  Support   Digital  Outputs   2048  
Surrounding  Air  Temp   -­10°C  to  +60°C   Analog  Inputs   512  
Storage  Temp   -­30°C  to  +70°C   Analog  Outputs   512  
Weight   12  oz.  (340  g)   50,000  (words)  Retentive  
US  Certifications   General  Purpose  Registers   16,384  (bits)  Retentive  
UL  /  CE   Europe  Certifications   16,384  (bits)  Non-­retentive  
Display  Specifications   Connectivity  
Display  Type   3.5”  TFT  Transmissive  Color   Serial  Ports   1  RS232  &  1  RS485  on  single  Modular  Jack  
Resolution   QVGA  (320x240)   USB  mini-­B   USB  2.0  (480MHz)  Programming  &  Data  Access  
Color   16-­bit  (65,535)   USB  A   USB  2.0  (480MHz)  for  USB  FLASH  Drives  (2TB)  
Screen  Memory   27MB   CAN   Remote  I/O,  Peer-­to-­Peer  Comms,  Cscape  
User-­Programmable   10/100  Mb  (Auto-­MDX)  
1023   Ethernet   Modbus  TCP  C/S,  HTTP,  FTP,  SMTP,  Cscape  
Screens  
Backlight   LED  –  50,000  hour  life   Remote  I/O   SmartRail,  SmartStix,  SmartBlock,  SmartMod  
User  Configurable  within  the  scan  time.   Removable   MicroSD,  support  for  >32GB  max.  
Screen  Update  Rate   (perceived  as  instantaneous  in  many  cases)   Memory   Application  Updates,  Datalogging,  more  
Input  /  Output  Specifications  
mA/V mA/V   mA/V   High-­Speed  Counters  
Model   DC  In   DC  Out   Relays   HS  In   HS  Out    
In   RTD/Tc   Out   Number  of  Counters   2  
Model  2   12   6   4   4   Maximum  Frequency   >500kHz  each  
Model  3   12  
  12   4  
  2   2  
    Accumulator  Size   32-­bits  each  
      Modes  Supported  
Model  4  
Model  5  
24  
12  
16  
12  
  4  
4  
2  
2  
2  
  2  
  2   Totalizer   Quadrature  
   
  There  are  2  high-­speed  inputs  of  the  total  DC  Inputs.  There  are  2  high-­speed  outputs  of  the  total  DC  
outputs.  Model  2,  3  &  4  feature  12-­bit  Analog  I/O.  Model  5  features  14/16-­bit  Analog  I/O.  High-­  
Pulse  Meas.   Frequency  Meas.  
2  Position  Controlled  Outputs  
speed  Outputs  can  be  used  for  PWM  and  Pulse  Train  Outputs,  currently  limited  to  <10kHz.   1  ON/OFF  Setpoint  per  Output  

2.   Dimensions  &  Panel  Cutout  

 
 

Panel  Cutout  
3.622  [92mm]  

  3.622  [92mm]  

Cutout  tolerance  to  meet  NEMA  

standards  is   ±0.005”   (0.1mm).  
  Max.  Panel  Thickness  is  5mm.  
 
 
 
 
Page  1  of  9    
  

MAN0963-­11-­EN  
 
3.   Installation  Procedures  
 

1.   Carefully   locate   an   appropriate   place   to   mount   the   XL4.      Be   sure   to   leave   enough   room   at   the   top   of   the   unit   for   insertion   and  
removal  of  the  microSD™  card.    Also  leave  enough  room  at  the  bottom  for  the  insertion  and  removal  of  USB  FLASH  drives  
 
2.   Carefully  cut  the  host  panel  per  the  diagram  on  Page  1,  creating  a  92mm  x  92mm   ±0.1mm  opening  into  which  the  XL4  may  be  
installed.    If  the  opening  is  too  large,  water  may  leak  into  the  enclosure,  potentially  damaging  the  XL4.    If  the  opening  is   too  small,  
the  OCS  may  not  fit  through  the  hole  without  damage.  
 
3.   Remove  all  Removable  Terminals  from  the  XL4.    Insert  the  XL4  through  the  panel  cutout  (from  the  front).    The  gasket  needs   to  be  
between  the  host  panel  and  the  XL4.  
 
4.   Install  and  tighten  the  four  mounting  clips  (provided  in  the  box)  until  the  gasket  forms  a  tight  seal  (max  torque  1.5Nm  /  13.2Lb-­in).  
 
 
5.   Reinstall  the  XL4  I/O  Removable  Terminal  Blocks.     Connect  communications  cables  to  the  serial  port,  USB  ports,  Ethernet  port,  
and  CAN  port  as  required.  
 
 
4.   Ports  &  Connectors  
 
 

 
XL4  Connector  Locations  
 
 
 
 
 
 
 
 
 

  Page  2  of  9    
  

MAN0963-­11-­EN  
 
     
DC  Input  /  Frame   CAN  
     
  Torque  rating   Locking  Spring-­Clamp,  
Two-­terminators  Per  Conductor  
4.5  –  7  Lb-­In  
  (0.50  –  0.78  N-­m)    
  Torque  rating  4.5  Lb-­In  
  DC-­  is  internally  connected  to   (0.50  N-­m)  
  I/O  V-­,  but  is  isolated  from    
SHLD  and  V+  pins  are  not  
CAN  V-­  
  A  Class  2  power  supply  must   internally  connected  to  XL4  
be  used.  
 
Primary  Power  Port  Pins   CAN1  Port  Pin  Assignments  
Pin   Signal   Description   Pin   Signal   Signal  Description   Direction  
1   V-­   CAN  Ground  -­  Black   −
1   Ground   Frame  Ground  
2   CN_L   CAN  Data  Low  -­  Blue   In/Out  
2   DC-­   Input  Power  Supply  Ground   3   SHLD   Shield  Ground  -­  None   −
3   DC+   Input  Power  Supply  Voltage   4   CN_H   CAN  Data  High  -­  White   In/Out    
5   V+  (NC)   No  Connect  -­  Red  
  −

     
 
MJ1/2  Serial  Ports   DIP  Switches  
8    
MJ1:  RS-­232  w/Full    
Handshaking    
 
1   MJ2:  RS-­485  Half-­Duplex    
   
Two  Serial  Ports  on  One  Modular  Jack  (8posn)    
 
Pin   MJ1  Pins   MJ2  Pins  
ON  
 
  Signal   Direction   Signal   Direction  
  8   TXD   OUT   -­   -­  

  7   RXD   IN   -­   -­  
6   0  V   Ground   0  V   Ground  
Pin   Name   Function   Default  
5   +5V@60mA   OUT   +5V@60mA   OUT  
1   RS-­485  Termination   ON  =  Terminated   OFF  
4   RTS   OUT   -­   -­  
3   CTS   IN   -­   -­   2   Spare   Always  Off   OFF  
2   -­   -­   RX-­  /  TX-­   IN  /  OUT   3   Factory  Use   Always  Off   OFF  

  1   -­   -­   RX+  /  TX+   IN  /  OUT  

   
5.   Safety   6.   Technical  Support  
WARNING:  Only  qualified  electrical  personnel  familiar  with  the  construction  and  operation  of  this  equipment  and  the  hazards  involved  should  
 
install,  adjust,  operate,  or  service  this  equipment.  Read  and  understand  this  manual  and  other  applicable  manuals  in  their  entirety  before   For  assistance  and  manual  
proceeding.  Failure  to  observe  this  precaution  could  result  in  severe  bodily  injury  or  loss  of  life.   updates,  contact  Technical  
WARNING:  To  avoid  the  risk  of  electric  shock  or  burns,  always  connect  the  earth  ground  before  making  any  other   connections.     Support  at  the  following  
WARNING:  To  reduce  the  risk  of  fire,  electrical  shock,  or  physical  injury  it  is  strongly  recommended  to  fuse  all  Power  Sources  connected  to  
the  OCS.    Be  sure  to  locate  fuses  as  close  to  the  source  as  possible.  
locations:  
WARNING:  Replace  fuse  with  the  same  type  and  rating  to  provide  protection  against  risk  of  fire  and  shock  hazards.    
WARNING:  In  the  event  of  repeated  failure,  do  not  replace  the  fuse  again  as  a  repeated  failure  indicates  a  defective  condition  that  will  not  
clear  by  replacing  the  fuse.   North  America  
WARNING:  Battery  may  explode  if  mistreated.    Do  Not  Recharge,  Disassemble  or  Dispose  Of  in  Fire.   (317)  916-­4274  
WARNING:  EXPLOSION  HAZARD  –  BATTERIES  MUST  ONLY  BE  CHANGED  IN  AN  AREA  KNOWN  TO  BE  NON-­HAZARDOUS   877-­665-­5666  
Power  input  and  output  (I/O)  wiring  must  be  in  accordance  with  Class  I,  Division  2  wiring  methods  of  the  National  Electric  Code,  NFPA  70  for  
installations  in  the  U.S.,  or  as  specified  in  Section  18-­1J2  of  the  Canadian  Electrical  Code  for  installations  within  Canada  and  in  accordance   http://www.heapg.com  
with  the  authority  having  jurisdiction.  This  equipment  is  suitable  for  use  in  Class  I,  Division  2,  Groups  A,  B,  C,  and  D  or  Non-­hazardous   e-­mail:  techsppt@heapg.com  
locations  only.    
WARNING:  EXPLOSION  HAZARD  –  Do  not  disconnect  equipment  unless  power  has  been  switched  off  or  the  area  is  known  to  be  non-­   Europe  
hazardous.  
WARNING:  EXPLOSION  HAZARD  –  Substitution  of  components  may  impair  suitability  for  Class  1,  Division  2.  Digital  outputs  shall  be  
(+)  353-­21-­4321-­266  
supplied  from  the  same  source  as  the  Operator  Control  Station.  Jumpers  on  connector  JP1  and  others  shall  not  be  removed  or  replaced  while   http://www.horner-­apg.com  
the  circuit  is  live  unless  the  area  is  known  to  be  free  of  ignitable  concentrations  of  flammable  gasses  or  vapors.   e-­mail:  techsupport@hornerirl.ie  
 
7.      Common  Cause  of  Analog  Input  Tranzorb  Failure  
A  common  cause  of  Analog  Input  Tranzorb  Failure  on  Analog  Inputs  Model  2,  3,  4  &  5:  
If  a  4-­20mA  circuit  is  initially  wired  with  loop  power,  but  without  a  load,  the  Analog  input  
could  see  24Vdc.  This  is  higher  than  the  rating  of  the  tranzorb.  This  can  be  solved  by  
NOT  connecting  loop  power  prior  to  load  connection,  or  by  installing  a  low-­cost  PTC  in  
series  between  the  load  and  Analog  input.  See  SUP0977-­01  for  additional  details.  
 
NOTE†:  Refers  to  Model  2  –  orange  (pg.4)  Models  3  &  4  –  J1  (pg.5)  and  
Model  5  –  20mA  Analog  In  (pg.6.)    

 
  Page  3  of  9    
  

MAN0963-­11-­EN  
 

8.      Built-­in  I/O  (Model  2,  3,  4  &  5)  

All  XL4  models  (except  the  HE-­XCE0)  feature  built-­in  I/O.  The  I/O  is  mapped  into  OCS  Register  space,  in  three  separate  areas  –  
Digital/Analog  I/O,  High-­Speed  Counter  I/O,  and  High-­speed  Output  I/O.  Digital/Analog  I/O  location  is  fixed  starting  at  1,  but  the  High-­speed  
Counter  and  High-­speed  Output  references  may  be  mapped  to  any  open  register  location.  For  more  details  on  using  the  High-­Speed  
Counter  and  High-­Speed  Outputs,  see  the  XL4  OCS  User’s  Manual  (MAN0964).  
 
Fixed   Digital/Analog     XL4  Model     Default  
Address*  
High-­Speed  Counter  
Function  
XL4  Models  
2-­5  
Default  
Address*  
High-­Speed  Output  
Function  
XL4  Models  
2-­5  
Address   I/O  Function   2   3   4   5  

  %I1  
Digital  Inputs   1-­12   1-­12   1-­24   1-­12   %I1601   Status  Bits   1-­8   %I1617   Status  Bits   1-­8  
Reserved   13-­32   13-­31   25-­31   13-­31   %Q1601   Command  Bits   1-­32   %Q1**   Command  Bits   1-­2  
%AI0401   Accumulator  1  &  2   1-­8   n/a   n/a   n/a  
  ESCP  Alarm  
Digital  Outputs  
n/a  
1-­6  
32  
1-­12  
32  
1-­16  
32  
1-­12   Preload  &  Match   PWM  or  Pulse-­Train  
  %Q1   %AQ0401  
Values  
1-­12   %AQ421  
Parameters  
1-­20  
     
Reserved  
Analog  Inputs  
7-­24  
1-­4  
13-­24  
1-­2  
17-­24  
1-­2  
13-­24  
1-­2   *Starting  Address  locations  for  %I,  %Q,  %AI  &  %AQ  may   *Starting  Address  locations  for  %I  &  %AQ  may  be  
  %AI1   be  re-­mapped  by  user   remapped  by  user  
     
Reserved   5-­12   3-­12   3-­12   3-­12  
**Q1-­Q2  are  part  of  the  Fixed  I/O  Map.    In  High-­Speed  
  %AQ1  
Reserved   n/a   1-­8   1-­8   1-­8  
  Output  mode  they  can  be  used  to  initiate  a  Stepper/PTO    
    Analog  Outputs   n/a   n/a   n/a  
Reserved  areas  maintain  backward  compatibility  
9-­10   Move  

with  other  XL  Series  OCS  models    

   
Model  2  I/O  
The  XL4  model  2  (HE-­XC1E2)  features  12  DC  Inputs,  6  Relay  outputs,  and  4  Analog  Inputs.  The  DC  Inputs  are  12/24Vdc  compatible,  and  
can  be  jumpered  for  Positive  Logic  (sinking),  or  Negative  Logic  (sourcing).  Four  of  the  inputs  (H1-­H4)  can  be  used  for  high-­speed  functions  
up  to  500kHz.    The  12-­bit  Analog  Inputs  can  be  jumpered  for  voltage  (0-­10V)  or  current  (4-­20mA)  on  a  channel  by  channel  basis.   The  
Relay  outputs  are  isolated,  supporting  AC  and  DC  voltages,  with  output  currents  of  up  to  3A/relay,  5A  total.  
 
 
  Orange   Black  
  Relay  Out  /  Digital  In  
 
Digital  In  /  Analog  In  
 
  I1   J2  
  J1   Name   230VAC   C6  
 
(Orange)   Name   I2   (Black)   OR  
N  
  L  
C6   Relay  6  COM   25VDC   L O A D   R6  
  I1   IN1   I3  
  R6   Relay  6  NO   C5  
  I2   IN2   I4  
230VAC   N  
 
C5   Relay  5  COM   OR  
I3   IN3   25VDC   L  
R5  
12-­24VDC   I5   R5   Relay  5  NO   L O A D  

I4   IN4   C4   Relay  4  COM  

I6   230VAC   C4  
I5   IN5   R4   Relay  4  NO   OR  
N  
L  
I6   IN6   I7   C3   Relay  3  COM   25VDC   L O A D   R4  
I7   IN7   I8   R3   Relay  3  NO   230VAC   C3  
N  
I8   IN8   C2   Relay  2  COM   OR  
H1   25VDC  
L  
L O A D   R3  
H1   HSC1  /  N9   R2   Relay  2  NO  
0V  
 
0V   Common   20mA    
C1   Relay  1  COM   230VAC   N  
C2  
A1   OR  
  A1   Analog  IN1     R1   Relay  1  NO   25VDC   L  
L O A D   R2  
   
  A2   Analog  IN2     A2   H4   HSC4  /  IN12  
A3   Analog  IN3     H3   HSC3  /  IN11   230VAC   N  
C1  
LOOP  PWR     A3   OR  
A4   Analog  IN4    
H2   HSC2  /  IN10   25VDC   L   L O A D   R1  
A4  
0V   Common    
0-­10VDC  
0V  
  H4  
  001XLE017   12-­24VDC   H3  
   
0V  O N  J1   H2  
001XLE015  
Model  2  Jumper  Setting  Details  
 
   
JP1  Digital  DC  In  /  HSC   JP2  Analog  In  (A1  –  A4)  
Positive        Negative   Current   Voltage  
J1   J2   Logic   Logic   (20  mA)   (10  V)  
JP2  
A1  
JP1   A2  
A3  
A4  

 
0 01 X LE 02 5   Default   001XLE026   Default   001XLE027  
 
Location  of  I/O  jumpers   Note:    The  Cscape  Module  Setup  configuration  must  match  the  
  (JP1  &  JP2)  and   selected  I/O  (JP)  jumper  settings.  
wiring  connectors    
(J1  and  J2)  with  back  cover   Note:    W hen  using  JP2  (A1-­A4),  each  channel  can  be   "WARNING:  EXPOSURE  TO  SOME  CHEMICALS  MAY  DEGRADE  
removed.   independently  configured.   THE  SEALING  PROPERTIES  OF  MATERIALS  USED  IN  THE  Tyco  relay  PCJ  
 
Cover  /  case  &  base:  Mitsubishi  engineering  Plastics  Corp.  
5010GN6-­30  or  5010GN6-­30  M8  (PBT)  
Sealing  Material:  Kishimoto  4616-­50K      (I  part  epoxy  resin)  
 
It  is  recommended  to  periodically  inspect  the  relay  for  any    
degradation  of  properties  and  replace  if  degradation  is  found  

 
 
  Page  4  of  9    
  

MAN0963-­11-­EN  
 
 
Model  3  &  Model  4  I/O  
The  XL4  model  3  (HE-­XC1E3)  features  12  DC  Inputs,  12  DC  outputs,  and  2  Analog  Inputs.  The  XL4  model  4  (HE-­XC1E4)  increases  the  I/O  
count  up  to  24  DC  Inputs,  and  16  DC  Outputs  and  2  Analog  Inputs.  The  DC  Inputs  are  12/24Vdc  compatible,  and  can  be  jumpered  for  
Positive  Logic  (sinking),  or  Negative  Logic  (sourcing).  Four  of  the  inputs  (H1-­H4)  can  be  used  for  high-­speed  functions  up  to  500kHz.  The  
12-­bit  Analog  Inputs  can  be  jumpered  for  voltage  (0-­10V)  or  current  (4-­20mA)  on  a  channel  by  channel  basis.    The  12/24VDC  Outputs  
feature  Electronic  Short  Circuit  protection,  and  support  currents  up  to  0.5A  per  point,  and  4A  total.  Two  of  the  DC  Outputs  can  be  used  for  
high  speed  functions  (PWM  or  PTO).    The  output  frequency  is  limited  by  the  switching  capability  of  the  output  drivers  (about  10kHz),  
although  an  optional  accessory  (HE-­XHSQ)  can  be  added  to  provide  parallel  output  drivers  supporting  frequencies  up  to  200kHz.  
 
   
 
J1  Orange      
 
Positive  Logic      
   
Digital  &  Analog  In      
   
   
I1  
J1   Model  3  &  4     J3   Model  4  only    
     
  I13  
(Orange)   Signal  Name   I2   (Orange)   Signal  Name     J3  Or  ange  
 
I1   IN1   I13   IN13       I14  
Po  sitive  Logic  
I3    
 
I2   IN2   I14   IN14    
 
Digit  al  In  
  I15  
I3   IN3   I4   I15   IN15      
    I16  
I4   IN4   12-­24VDC   I5   I16   IN16    
 
I5   IN5   I17   IN17   12-­24VDC  
 
I17  
I6    
I6   IN6   I18   IN18     I18  
I7    
I7   IN7   I19   IN19     I19  
I8   IN8   I8   I20   IN20    
 
I21   IN21   I20  
H1   HSC1  /  IN9   H1  
 
 
H2   HSC2  /  IN10   I22   IN22     I21  
H2    
H3   HSC3  /  IN11   I23   IN23    
I22  
 
H4   HSC4  /  IN12   H3   I24   IN24    
  I23  
A1   Analog  IN1   H4   0V   Common  
A2   Analog  IN2   20mA      
  I24  
0V   Common   LOOP  
A1  
   
 
0V  
  PWR   A2  
 
 

  0-­10VDC  
0V  
001XLE047  

001XLE046  

 
J2  Black  
Positive  Logic  
Digital  Out   Jumper  Setting  Details  
 
JP1  Digital  DC  Inputs  
0V  
10  -­  30VDC  
J4   Positive  Logic   Negative  Logic  
J2   Model  3   Model  4    
 
V+  
(Black)   Name   Name    
Q13  
LOAD  
JP1  
0V   Common    
 
LOAD   Q12   Default  
V+   V+  *    
 
No   LOAD   Q11  
NC   OUT13    
Connect    
LOAD   Q10   J1   J2   JP3  Analog  Inputs  
 
JP3  
Q12   OUT12    
 
   
  LOAD  
Q9   20mA   10VDC  
Q11   OUT11    
 
Q10   OUT10      
LOAD   Q8  
 
Q9   OUT9  
 
  LOAD  
Q7   A1     1   2   A1     1   2  
 
Q8   OUT8    
J3   A2     3   4   A2     3   4  
Q6  
0 01 X L E 00 5-­R 1  
LOAD  
Q7   OUT7    
 
Q5   Location  of  I/O  jumpers  
Q6   OUT6    
LOAD  

(JP1  &  JP3)  and  

001XLE043-­R1  

 
Q5   OUT5   Q4   wiring  connectors   Note:    The  Cscape  Module  Setup  configuration  
 
LOAD  
   
Q4   OUT4      
  LOAD  
Q3   (J1,  J2,  J3  &  J4)  with  back   must  match  the  selected  I/O  (JP)  jumper  
Q3  
 
OUT3    
cover  removed.   settings.  
Q2  
 
Q2  
OUT2  /  PW M2  
LOAD  
 
 
Note:    W hen  using  JP3  (A1-­A2),  each  channel  
Q1   OUT1  /  PW M1   LOAD   Q1  
can  be  independently  configured.  
*V+  Supply  for  Sourcing  Outputs   001XLE024  

 
J4   J4  Orange  
Model  4   Positive  Logic  
(Orange)  
Name   Digital  Out  
Note:  
Q16   OUT16   J2  
Q15   OUT15   Model  3  uses  
0V  
Q14   OUT14   10  -­  30VDC   J1  &  and  J2  only.  
V+  
  J4  
 
LOAD   Q16  
Model  4  uses  
 
 
LOAD   Q15  
J1,  J2,  J3  &  J4.    
 

 
 
Q14  
 
LOAD  

 
 
Page  5  of  9    
  

MAN0963-­11-­EN  
 
 
Model  5  I/O  
The  XL4  model  5  (HE-­XC1E5)  features  12  DC  Inputs,  12  DC  outputs,  with  high  performance,  highly  configurable  Analog  Inputs  (2)  and  
Analog  Outputs  (2).  ,  The  DC  Inputs  are  12/24Vdc  compatible,  and  can  be  jumpered  for  Positive  Logic  (sinking),  or  Negative  Logic  
(sourcing).  Four  of  the  inputs  (H1-­H4)  can  be  used  for  high-­speed  functions  up  to  500kHz.  The  12/24VDC  Outputs  feature  Electronic  Short  
Circuit  protection,  and  support  currents  up  to  0.5A  per  point,  and  4A  total.  Two  of  the  DC  Outputs  can  be  used  for  high  speed  functions  
(PWM  or  PTO).  The  output  frequency  is  limited  by  the  switching  capability  of  the  output  drivers  (about  10kHz),  although  an  optional  
accessory  (HE-­XHSQ)  can  be  added  to  provide  parallel  output  drivers  supporting  frequencies  up  to  200kHz.  
 
The  two  high  resolution  Analog  Inputs  can  be  configured  for  4-­20mA,  0-­10V,  or  0-­100mV  at  14-­bit  resolution.  They  also  can  be  configured  
for  16-­bit  temperature  measurement  –  supporting  Thermocouples  or  RTDs  with  0.05°C  resolution.  The  Analog  Outputs  are  sourcing,  and  
can  be  configured  for  4-­20mA  or  0-­10V  at  14-­bit  resolution.  Each  Analog  Input  or  Output  channel  can  be  configured  independently  for  
maximum  flexibility.  
 
 
 
J1   J2  Black  
Name   J1  Orange  
(Orange)   Positive  Logic  
Positive  Logic  
I1   IN1   Digital  Outputs  
Digital  Inputs  
I2   IN2  
I3   IN3   0V  
I4   IN4   J2  
Name   V+  
I5   IN5   (Black)  
10  -­  30VDC  
I6   IN6   0V   Common     NC  
 
I7   IN7   V+*   Output  Power   L O A D   Q12  
I8   IN8   NC   No  Connect   L O A D   Q11  
H1   HSC1  /  IN9   Q12   OUT12  
Q11   OUT11   L O A D   Q10  
H2   HSC2  /  IN10    
 
H3   HSC3  /  IN11   Q10   OUT10   L O A D  
 
Q9  
H4   HSC4  /  IN12   Q9   OUT9    
L O A D   Q8  
NC   No  Connect   Q8   OUT8    
 
L O A D   Q7  
NC   No  Connect   Q7   OUT7    
 

0V   Common   Q6   OUT6   L O A D  
 
Q6  
Q5   OUT5    
Q5  
 
L O A D  
 
Q4   OUT4  
Q3   OUT3  
 
L O A D  
 
Q4    
 
Q2   OUT2  /  PW M2     L O A D   Q3  
 
 
Q1   OUT1  /  PW M1   L O A D  
Q2  

    L O A D   Q1  
001XLE008  
 

J3    
Name  
(Orange)   0  –  10  V  Analog  In  
mV  In   Thermocouple  In    
T1+   Tc  (1  +)  or  RTD  (1+)  or   4  -­    20  mA  Analog  Out  
NC        MA1  
100mV  (1+)   100mV+   T1+         20mA  
V1   T1+  
T1-­   Tc  (1-­)  or  RTD  (1-­)  or   100mV-­   T1-­   AQ1  
100mV  (1-­)   0-­10VDC   T1-­    
T2+   Tc  (2+)  or  RTD  (2+)  or    
0V  
100mV  (2+)   0V   0V  
 
T2-­   Tc  (2-­)  or  RTD  (2-­)  or    
100mV  (2-­)   20  mA  Analog  In   RTD  In    
AQ1   10V  or  20mA  Out  (1)    
20mA  
AQ2   10V  or  20mA  Out  (2)   MA1   0  -­10  V  Analog  Out  
Note:    Be  sure  to  wire  0  V   T1+  
0V   Common   V1  
10VDC  

MA1   0-­20mA  In  (1)   LOOP  PWR   to  V1  as  shown  for  proper   T1-­   AQ1  
V1   0-­10V  In  (1)   operation.    
0V   Common   0V    
0V   0V  
MA2   0-­20mA  In  (2)   Note:  
V2   0-­10V  In  (2)   Loop  Power  requirements  are  determined  by  the  transmitter  specification.  
0V   Common  

  JP2  &  JP3  

JP1  
      Jumper  Setting  Details   ANALOG  INPUT  SETTING  
T/C/100mV   RTD  (PT100)   JP4  
JP2   JP3   ANALOG  OUTPUT  SETTING  
JP2   JP3   JP2   JP3  
  VOLTAGE  OR  CURRENT  
J1     J2   CURRENT   VOLTAGE  
JP4   (20mA)   (10V)  
 
T1   T2   T1   T2  
JP1  Digital  DC  Inputs  
Positive  Logic   Negative  Logic   10V/20mA  

        JP2   JP3   AQ2            AQ1   AQ2            AQ1  

  J3   0 0 1 X L E 0 3 0    
Default   Default  
  Location  of  I/O  jumpers  (JP1-­JP4)  and  
  wiring  connectors  (J1-­J4)   MA1/V1   MA2/V2  

with  back  cover  removed.   Default  

 
Page  6  of  9    
  

MAN0963-­11-­EN  
 
 
 
 
Model  6  –  I/O  Hardware  Specification  
 
Digital  DC  Inputs   Digital  DC  Outputs  
Inputs  per  Module   12   Outputs  per  Module   12  
Commons  per  Module   1   Commons  per  Module   1  
Input  Voltage  Range   0  VDC  -­  24  VDC   Output  Type   Half-­Bridge  
Absolute  Max.  Voltage   35  VDC  Max.   Absolute  Max.  Voltage   30  VDC  Max.  
Input  Impedance   10  kΩ Output  Protection   Short  Circuit  &  Overvoltage  
Max.  Output  Current  per   0.5  A  
Input   Current   Positive  Logic   Negative  Logic  
point  
Minimum  ‘On’  current   0.8  mA   -­1.6  mA  
Max.  Total  Current  per  driver   2A  total  current  (all  drivers)  UL-­  
Maximum  ‘Off’  current.   0.3  mA   -­2.1  mA  
(Q1-­4,  Q5-­8,  Q9-­12).   rated,  6A  UL  pending  
Min  ‘On’  Input   8  VDC   Max.  Output  Supply  Voltage   30  VDC  
Minimum  Output  Supply   10  VDC  
Max  ‘Off’  Input   3  VDC  
Voltage  
Max.  Voltage  Drop  at  Rated   0.25  VDC  
OFF  to  ON  Response   1  ms  
Current  
ON  to  OFF  Response   1  ms   Min.  Load   None  
Galvanic  Isolation   None.   I/O  Indication   None  
Positive  and  Negative  based  on   Galvanic  Isolation   None  
Logic  Polarity  
Common  pin  level.  
I/O  Indication   None.   OFF  to  ON  Response   150nS  
High  Speed  Counter    Inputs*   4  -­  DIN  8-­12   ON  to  OFF  Response   150nS  
High  Speed  Counter   Max   XLE/T/6/10  (10KHz  max)   PWM  Out*   XLE/T/6/10  (65KHz  max)  
Freq*   XL4/7  EXL6/10  (500KHz  max)   XL4/7  EXL6/10  (500KHz  max)  
3.5mm  Pluggable  cage  clamp  
Connector  Type   Output  Characteristics   Current  Sourcing  (Pos  logic)  
connector  
Analog  Inputs  
Number  of  Channels   6   Absolute  max  Input  Voltage   -­0.5  -­12V  dc.  (+/-­30Vdc)  
  0–20mA,  4-­20  mA  dc.   T/C  /  RTD  /  mV  >  2  MΩ  
Input  Impedance  
0-­60mV,  0-­10V  dc.   mA:  15  Ω  +  1.5  V  
Input  Range   (Clamped  @  -­0.5  to  
T/C  -­  J,  K,  N,  T,  E,  R,  S,  B   V:  1.1  MΩ  
10.23VDC).  
RTD  -­  PT100,  PT1000  
14  -­  17  Bits  (variable  depending   Galvanic  Isolation   None  
Nominal  Resolution  
on  input  type)  
Sensor  Range  and  Accuracy   Input  Type   Range   Accuracy  
  TC  J   -­120  to  1000°C  /  -­184  to  1832°F   ±  0.2%  FS  ±  1°C  
  TC  K   -­130  to  1372°C  /  -­202  to  2501.6°F   ±  0.2%  FS  ±  1°C  
  TC  T   -­130  to  400°C  /  -­202  to  752°F   ±  0.2%  FS  ±  1°C  
  TC  E   -­130  to  780°C  /  -­202  to  1436°F   ±  0.2%  FS  ±  1°C  
  TC  N   -­130  to  1300°C  /  -­202  to  2372°F   ±  0.2%  FS  ±  1°C  
  TC  R,  S   20  to  1768°C  /  68  to  3214.4°F   ±  0.2%  FS  ±  3°C  
  TC  B   100  to  1820°C  /  212  to  3308°F   ±  0.2%  FS  ±  3°C  
  PT100/1000   -­200  to  850°C  /  -­328  to  1562°F   ±  0.15%  FS  
  0-­20mA   0-­20mA   ±  0.15%  FS  
  0-­60mV   0-­60mV   ±  0.15%  FS  
  0-­10V   0-­10V   ±  0.15%  FS  
Conversion  Speed   Minimum  all  channels  converted  in  approx.  150mS.    
Analog  Outputs  
Number  of  Channels   4   Minimum  Current  load   500Ω  
0  –  10Vdc.   None  
Output  Ranges   Galvanic  Isolation  
0  –  20mA,  4-­20mA  dc  
Nominal  Resolution   12  Bits   Conversion  Speed   Min  all  channels  once  per  
scan.  
Response  Time   One  update  per  ladder  scan.      
Max.  Error  at  25°C   Additional  Error  for    
0-­20  mA   0.1%  of  full  scale.  
(excluding  zero)   temperatures  other  than   20mA   0.0126%/°C.  
0-­10  V   0.1%  of  full  scale  
25°C  
*see  I/O  information  below  for  detail  regarding  HSC  and  PWM  
 
 
Page  7  of  9  
  

MAN0963-­11-­EN  
 
Model  6  -­  I/O  Connection  Details  

For  ease  of  operability,  the  high  density  

terminals  are  divided  into  more  
manageable  pairs  of  connectors  
(J1A  +  J1B,  J2A  +  J2B,  J3A  +  J3B)  
 
To  ensure  proper  installation,  connector  
symbols  must  match  as  seen  below:  

 
J3  
 
 
J1      
(Orange/   Signal  Name   (Orange/   Signal  Name  
Green)   Green)  
  I1   V  IN1     N/C   No  Connection  
  I2   V  IN2     A3A   Univ.  AI  3  pin  1  
  I3   V  IN3     A3B   Univ.  AI  3  pin  2  
  I4   V  IN4     A3C   Univ.  AI  3  pin  3  
  I5   V  IN5   Univ.   N/C   No  Connection  
J1A   I6   V  IN6   AI   A4A   Univ.  AI  4  pin  1  
I7   V  IN7   A4B   Univ.  AI  4  pin  2  
I8   V  IN8   A4C   Univ.  AI  4  pin  3  
H1   HSC1  /  V  IN9   N/C   No  Connection  
H2   HSC2  /  V  IN10     A5A   Univ.  AI  5  pin  1  
H3   HSC3  /  V  IN11     A5B   Univ.  AI  5  pin  2  
H4   HSC4  /  V  IN12     A5C   Univ.  AI  5  pin  3  
  0V   Common   Univ.   N/C   No  Connection  
  A1A   Univ.  AI  1  pin  1   AI   A6A   Univ.  AI  6  pin  1  
  A1B   Univ.  AI  1  pin  2   A6B   Univ.  AI  6  pin  2  
  A1C   Univ.  AI  1  pin  3     A6C   Univ.  AI  6  pin  3  
J1B   N/C   No  Connection   0V   Common  
 
A2A   Univ.  AI  2  pin  1   V4   V  OUT4*  
A2B  
A2C  
Univ.  AI  2  pin  2  
Univ.  AI  2  pin  3  
 
N/C   No  Connection      
    (Black/  
 
Green)   Signal  Name   V3  
0 -­1 0 V  O u t  
+          LOAD          
V2  
V3   V  OUT  3*   -­  
0 -­1 0 V  O u t  
+          LOAD      -­  
V1  
V2   V  OUT  2*   0 -­2 0 m A  O u t  
+        LOAD        -­  
V1   V  OUT  1*   mA4  
0 -­2 0 m A  O u t  
+        LOAD        -­  
mA4   mA  Out  4*   mA3  
2A   mA3   mA  Out  3*   mA2  

mA2   mA  Out  2*   mA1  

mA1   mA  Out  1*   Q1    
 
LOAD  

Q1   OUT  1  /  PW M1   Q2          LOAD      

Q2   OUT  2  /  PW M2   Q3    
LOAD  
 

Q3   OUT  3   Q4    
       LOAD      

Q4   OUT  4  
 
 

Q5   LOAD  

Q5   OUT  5   Q6   LOAD  
 

Q6   OUT  6   Q7  
 
 
LOAD  
 

Q7   OUT  7   Q8  
 

LOAD  
2B   Q8   OUT  8   Q9  
 
 

LOAD  
 
Q9   OUT  9  
 
 

Q10   LOAD  

Q10   OUT  10  

 
 
 

Q11          LOAD      

Q11   OUT  11    

 

Q12   LOAD  

Q12   OUT  12  

  V+  
0V  
V  External+  
Common  
V+  
0V  
Note  *  Both  mA  &  V  outputs  are  active  for  each  output  channel,  however,  only  the  
configured  output  type  is  calibrated  (maximum  4  channels  simultaneously).   Page  8  of  9  
  

 
MAN0963-­11-­EN  
 
Note  *  Both  mA  &  V  outputs  are  active  for  each  output  channel,  however,  only  
Model  6  -­  I/O  Example  Universal  Input  Wiring  Schematic   the  configured  output  type  is  calibrated  (maximum  4  channels  simultaneously).  

 
 
0  –  10  V  Analog  In   mV  In   Thermocouple  In    
4  -­    20  mA  Analog  Out  
NC        A1A  
100mV-­   A1A   20mA  
A1B     A1A  
A1B   MA1  
100mV+  
0-­10VDC   A1B    
A1C    
A1C  
NC      A1C   0V  
 
 
20  mA  Analog  In   RTD  In    
 
20mA         A1A  
A1A   0  -­10  V  Analog  Out  
LOOP  PWR   10VDC  
A1B  
A1 V1  
B    
NC   A1C   A1    
C  
0V  
Notes:  
Loop  Power  requirements  are  determined  by  the  transmitter  specification.  
Power  supply  should  be  isolated.    
 
Configuration  
The  data  registers  are  as  follows:  
 
Digital  Inputs   Digital  Outputs   Analogue  Inputs   Analogue  Outputs  
%I1-­12   %Q1-­12   %AI1-­4,  %AI33-­38   %AQ9-­12  
 

Note  that  the  first  four  analogue  inputs  are  mapped  to  both  %AI1-­4  and  %AI33-­36,  analogue  input  channels  5  &  6  are  mapped  to  
%AI37  and  %AI38  respectively  only.  
 
5.4.4   Data  values:  
The  analogue  inputs  return  data  types  as  follows:  
 
Input  Mode   Data  format   Comment  
0-­20mA,  4-­20mA   0-­32000    
0-­10V,  0-­60mV   0-­32000    
T/C,  RTD   Temperature  in  °C  or   °C  or  °F  may  be  selected  in  the  I/O  config  
°F  to  1  decimal  place   section.  
xxx.y   The  value  is  an  integer,  the  user  should  divide  
by  10.  
 

 
5.4.5   Status  Register  
Register   Description  
%R1   Bit-­wise  status  register  enable  –  R1.1  –  R1.9  enable  for  registers  R2  to  R9  
%R2   Firmware  version  
%R3   Watchdog  count  –  cleared  on  power-­up.  
%R4   Status  bits  -­   16…4   3   2   1  
Reserved   Normal   Config   Calibration  
%R5   Scan  rate  of  the  106  board  (average)  in  units  of  100µS.  
%R6   Scan  rate  of  the  106  board  (max)  in  units  of  100µS.  
%R7   Channel  Status   Channel  2   Channel  1  
  8   7   6   5   4   3   2   1  
  Open  RTD   Out  of   Shorted   Open  T/C   Open  RTD   Out  of   Shorted   Open  T/C  
Limits   RTD   Limits   RTD  
%R8   Channel  Status   Channel  4   Channel  3  
  8   7   6   5   4   3   2   1  
  Open  RTD   Out  of   Shorted   Open  T/C   Open  RTD   Out  of   Shorted   Open  T/C  
Limits   RTD   Limits   RTD  
%R9   Channel  Status   Channel  6   Channel  5  
  8   7   6   5   4   3   2   1  
  Open  RTD   Out  of   Shorted   Open  T/C   Open  RTD   Out  of   Shorted   Open  T/C  
Limits   RTD   Limits   RTD  
%R10-­14   Reserved  
 

Note:  For  the  purposes  of  the  example,  the  block  is  shown  starting  at  %R1,  but  it  can  be  set  to  anywhere  in  the  %R  memory  map.  
 
Page  9  of  9